分形聚集生长性质研究

本文在分形生长DLA模型和有限步扩散反应置限聚集模型的基础上,考虑粒子扩散置限和粒子扩散有限步数的影响的同时,引入扩散粒子与种子或聚集集团粒子相遇时的聚集反应概率P,种子或聚集粒子对次近邻位置扩散粒子捐引作用引起扩散粒子向各方向的行走概率变化（行走偏向概率）WP,研究粒子随机行走的分形聚集生长性质,通过计算机模拟得到一系列的分形聚集生长图形,计算其相应的分形维数,结果表明：在粒子浓度较小时,分形生长为DLA生长,随粒子向外扩散置限范围dr,反应概率p和行走偏向概率wp 的增大,聚集体的分形维数df也随之增大;在粒子浓度较大时,一般聚集体呈密集结构,此时不具分形结构。     

二水甲酸锶晶体生长机制

采用静态体视显微法测定了在３．０３．１５Ｋ下，二水甲酸锶晶体的（１１０）和（０１１）面的生长速率，通过用生长速率（Ｒ）与过饱和度（σ）的关系，计算了生长参数，发现其生长机制符合水溶液中晶体生长的ＢＣＦ面扩散模型。研究了体扩散对生长速率的影响，结果表明：在低过饱和度下，体扩散影响很小，当过饱和度σ≥０．２００时，体扩散影响显著。     

在Visual-Basic平台下实现DLA分形生长的模拟

简要概述了扩散置限聚集（Diffusion Limited Aggregation,简称DLA）模型的物理机制和分形维数的计算方法,给出该模型的计算机算法和在Visual-Basic平台下的程序设计,在Windows操作系统下实现了DLA模拟生长的动态过程,在程序中避免伪随机的产生,并尽可能实现等概率的生长.     

无规扩散类反应表面生长动力学行为

研究了无规扩散类表面生长的动力学和标度行为，研究了两种粒子（Ａ、Ｃ）在二维衬底上的聚集．当Ｃ粒子的几率ｑ＝０时，系统表现出泊松生长．当ｑ≠０时，表面表现出粗化的形貌特性，存在着粗化转变．对Ｃ粒子扩散步长以及扩散几率对粗化转变的影响也进行了研究     

界面传质阻力对沸石膜中组分渗透的影响

针对沸石膜中典型的Langmuir吸附以及强、弱受限扩散两种情形,利用Maxwell Stefan（MS）模型描述膜内扩散,建立了计及界面非平衡条件下吸、脱附阻力的单组分气体渗透膜模型,得到表征界面阻力的解析解。针对强受限和弱受限扩散分子（CF₄和CH₄）在MFI沸石膜中的扩散,讨论了影响界面阻力的主要因素。结果表明：界面阻力分率随膜厚的增加而减小;对于弱受限的CH₄分子,进料端和通透端压力的改变不会影响界面阻力分率的改变;对于强受限的CF₄分子,界面阻力分率受操作压力的影响较大。本文方法可方便地讨论界面阻力的影响,从而指导沸石膜材料合成以及膜组件的设计。     

钚中空位对氦泡生长影响的运动学Monte Carlo研究

对于氦在金属中的行为特性研究,人们已经做了大量工作;但对于金属钚,这方面的工作仍然非常少。钚的自辐照效应可以在自身引入大量的空位和氦原子,这些空位及氦原子扩散、聚集,会对材料性能造成不良影响。本文采用动力学Monte Carlo（KMC）方法,分别建立了纯氦模型和空位模型,进行模拟研究,发现空位对氦泡生长速度、生长形态都有明显的影响。     

不同模拟体系中草酸钙晶体聚集行为的SEM研究

目的：为了了解泌尿系结石形成的机理，观察一水草酸钙（COM）晶体在纯水和NaCl溶液模拟体系中的聚集行为。方法：利用扫描电子显微镜（SEM）观察COM的生长和聚集。结果：在纯水中，COM叉生聚集，其（101）晶面受到制约，以（010）晶面外延生长；而在NaCl溶液中，COM以族合形成聚集，COM原有的晶面未受影响，因而（101）晶面生长较快。结论：NaCl溶液中COM晶体的簇合聚集接近人体结石中草酸钙晶体的聚集形态，研究COM晶体的聚集方式有助于了解泌尿系统石形成的机理，为结石症的研究提供新的思维方式。     

激光溅射沉积制备的氮化镓表面形貌分析

利用激光溅射沉积工艺室温下在n型Si（111）基片上沉积氮化镓（GaN）薄膜，并用原子力显微镜对其表面形貌进行测量，分析了薄膜生长的动力学过程，发现其表面具有自仿射分形特征．通过对高度-高度相关函数的分析，得出在此工艺条件下GaN薄膜生长界面表现出明显的时间和空间标度特性，并且表现出较为明显的颗粒特征，粗糙度指数α随着生长时间的增加逐渐增大，生长指数β在0．42左右，薄膜生长在短时间内可以用Kuramoto-Sivashinsky模型来描述，当生长时间较长时，可以用Mullins扩散模型来描述。     

Pt／Pt（111）薄膜生长的计算机模拟研究

以Pt/Pt(111)薄膜生长为例,建立一个包含更为细致的原子扩散过程的模型,采用蒙特卡洛模拟方法研究了不同覆盖率,不同温度下（111）面上外延生长早期阶段的原子聚集行为,得到了一系列分形状薄膜的形貌。计算表明,用来描述枝状晶体枝杆平均宽度的原子的平均最近邻配位数随温度的升高而增加,与扫描隧道电镜实验测量的结果一致。同时,还研究了原子沉积过程中沉积速率的大小对薄膜生长的影响。     

Sierpinski地毯中有限扩散凝聚的标度性质

采用映射膨胀法构造两种不同的Sierpinski地毯，运用Mome Carlo方法研究两种Sierpinski地毯中的有限扩散凝聚（DLA）生长。采用DLA模型，通过计算机模拟获得了两种Sierpinski地毯中DLA生长的斑图结构，结果表明两种Sierpinski地毯中DLA生长的斑图结构有着显著差别，计算其中的分形维数，并得到多重分形谱。     

牛牙的自然酸蚀与电化学人工龋的比较

进行了牛牙的自然酸蚀和电化学人工龋的初步研究，结果表明，酸的作用只能使牙釉质脱矿，只有在酸和电的双重作用下，才能形成牙釉质的类龋洞，在人工电化学腐蚀中，不同浓度的羧甲基纤维素（CMC）致龋凝胶对Ca溶出量影响较大，以0．5％CMC致龋凝胶龋损深度最大，牙的Ca溶出量为自然酸蚀的3－4倍，在人工电化学腐蚀中，阳极PH值呈下降趋势，阴极pH值呈上升趋势，氟化物能减少阳，阴极间pH差值，氟化物在自然酸蚀和人工电化学腐蚀中均能显著抑制牙Ca的溶出，在开窗区几乎看不到脱矿现象。     

基于新电源模型的动力锂电池荷电状态估计研究

锂电池的等效电路模型与电池内部电化学状态不一致,对电池状态的估计不可避免地存在很大误差.基于算法的补偿不能从根本上解决问题.故提出一种基于电池内部电化学反应和电池的外部特性关系的电源模型.经实验测试,该电池模型与现有的电池模型相比精度较高.     

有害气体检测的电化学技术的应用发展

介绍了电化学气体传感器发展过程、技术原理以及相应电化学检测类型的应用。进一步概述了电化学气体传感器的主要研究内容。简要介绍了气体检测的电化学工作原理及其检测手段发展;并通过检测原理不同,概述了有害气体检测的诸类电化学检测方法,分析了各类检测方式的优缺点。探讨了电化学气体传感器对多种有害气体浓度检测和种类检测的技术途径、最新应用;并根据现有研究成果,提出了在气体传感器检测方式迅速发展的阶段,电化学发展及其所蕴含的潜在动力及意义。     

基于间隙电导率模型的叶片电解加工阴极设计

考虑流场因素的影响是电解加工阴极设计的重要方面．本研究在流场特性的基础上,重点考虑了电解液温升、气泡率、压力等因素对电导率的影响,建立了间隙内沿液流方向的电导率变化数学模型,并将该模型运用在工具阴极的设计中．同时将在该电导率模型基础上求解的间隙分布和只考虑电场因素的间隙分布进行了分析比较．结果表明,在电导率模型基础上设计的阴极模型更能真实地反映加工工件型面的变化,更符合电解加工的实际物理过程．     

基于变密度法的电解加工机床结构优化设计

为了提高复杂型面/型腔零件电解加工的精度和质量,开展了可实现直线和旋转复合进给运动的卧式电解加工机床的优化设计工作。使用UG软件对卧式机床进行三维建模,并将简化后的机床模型导入ANSYS Workbench软件中进行静力学分析,依据变形分布云图和应力分布云图分析机床结构刚度;对运动台结构进行模态分析,确定前6阶固有频率和振型,并采用变密度拓扑优化方法进行优化设计;最后,在考虑结构工艺性的基础上进行了结构再设计,实现了机床的轻量化设计目标。所研制出的电解加工机床具有足够的刚度和稳定性,可以满足实际加工的要求。研究结果对电解加工机床的设计应用具有一定的参考价值。     

Na/Al对赤泥-煤系偏高岭土地聚合物电化学响应的影响

本文对养护28d龄期不同Na/Al条件下的赤泥-煤系偏高岭土地聚合物的单轴抗压强度和电化学阻抗响应进行了系列测试和分析。根据地聚合物中离子扩散的特点,建立了基本等效电路模型,利用ZSimDemo3.30d软件拟合与解析等效电路,分析各电路元件参数与Na/Al的关系。结果表明,赤泥-煤系偏高岭土地聚合物的抗压强度随着Na/Al的增大呈先增大后减小的趋势。电化学阻抗谱测试结果显示,Nyquist图均呈现高频区扁平容抗弧和低频区不明显的扩散曲线;等效电路模型为R(Q(RW)),且随着Na/Al的增大,地聚合物体系的总电阻和硅铝酸盐凝胶中的双电层电容均呈先增大后减小的趋势,而电荷转移电阻随着Na/Al的增大呈减小趋势。本研究运用电化学阻抗谱技术对地聚合物的电化学阻抗特征进行分析,揭示了赤泥-煤系偏高岭土地聚合物抗压强度随Na/Al的变化规律,同时也证明了电化学阻抗谱技术运用于地聚合物强度测试的可行性,为地聚合物无损检测技术提供新思路、新手段。     

玻璃中量子点之间电子的共振隧穿

在建立玻璃中阻容耦合双量子点模型的基础上,通过分析双量子点的静电能和化学势,讨论了化学势随外加偏压的变化和共振隧穿现象.随外加偏压的增大,当双量子点2个能级的化学势相等时发生共振隧穿现象,在I-V特性曲线上呈现电流峰.玻璃中不同间距的量子点用不同大小的耦合电容来表示.随着玻璃中2个量子点之间耦合电容的增大,2个量子点发生共振隧穿所需要的外加偏压随之增大.     

磷酸铁锂动力电池阻抗谱参数分析

以电动汽车用动力锂离子电池为测试对象,通过等效电路拟合实际测量的电化学阻抗曲线来分析电池电极系统的动力学过程,并选取等效电路模型在不同荷电状态下的参数分析不同交流阻抗组份及阻抗特性对电池充放电特性的影响。 结果表明:基于阻抗谱测试得到的等效电路模型参数有利于得出更高精度的电池电荷转移阻抗以及扩散阻抗,并且较好地区分电化学极化和浓差极化,可以用于分析不同温度和不同荷电状态的电池充放电性能。      

吡咯与邻乙氧基苯胺电化学共聚研究

研究了吡咯和邻乙氧基苯胺在水相和有机相中的恒电位化学共聚行为,通过紫外吸收光谱、元素分析和循环伏安测试表征了所得共聚物的组成、电活性及其受电聚合条件的影响,发现在乙腈溶液中,恒电压共聚存在4个阶段,电沉积以2D模式进行;而在水溶液中,电沉积在早期是按2DI模式,后期介于2DI和3DI之间.制备规整的、具有较高电活性的吡...     

基于间隙实际电场分布的叶片电解加工阴极设计

根据电解加工的基本原理,探讨了基于间隙内简化电场和基于间隙内实际电场分布数学模型的叶片电解加工阴极设计方法,对比分析了这两种阴极设计方法对间隙内电场强度分布的影响,通过一组工艺试验验证了阴极设计的精度.结果表明,基于间隙内实际电场分布的有限元阴极设计方法更符合电解加工的实际物理过程,阴极设计更加精确合理.